Autores Bruno Chimieski Gerson Scartezzini IrDA Autores Bruno Chimieski Gerson Scartezzini

Tópicos Introdução Histórico Funcionamento Organização dos Dados Padrões de Dados Padrões de Controle Como desenvolver seu dispositivo IrDA Conclusão Referência

Introdução Tecnologias Wireless Comunicação via infravermelho O que é infravermelho? R: “radiação eletromagnética invisível !!!” IrDA, que significa “Infrared Data Association”  (Apple, At&T, Canon, Compaq, Intel, HP, Microsoft, Motorola, Sony, Toshiba, etc...)

Introdução Histórico Funcionamento Organização dos Dados Padrões de Dados Padrões de Controle Como desenvolver seu dispositivo IrDA Conclusão Referência

Histórico A associação foi fundada em 1993. Objetivo: comunicação sem fio de notebooks a desktops. Alternativa para eliminar o gargalo de comunicação decorrente do uso da porta serial.

Histórico IrDA: especificam meios para transferir dados via radiação infravermelha. As especificações IrDA incluem padrões tanto para os dispositivos físicos quanto para os protocolos utilizados na sua intercomunicação. Proporcionou comunicação sem fio de forma eficaz e barata para curtas distâncias.

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Funcionamento Alcance: 10 centímetros a 1 metro (podendo aumentar com o aumento da energia do dispositivo) Velocidade de Transmissão: 9600 bps a 4mbps Utiliza LED’s infravermelhos (Light Emitting Diodes) Comprimento de onda: aprox. 875nm

Funcionamento Nos receptores, o sinal passará por um filtro de banda passante, na qual apenas as freqüências permitidas pela modulação particular do IrDA conseguem passar. Relação direta entre a energia da radiação emitida e a carga que a parte óptica do receptor gera.

Funcionamento Os dispositivos de comunicação possuem um módulo transmissor e um receptor (ou um “transceiver”). O sinal digital é transformado em analógico e enivado pelo emissor. O sinal analógico recebido é transformado pelo receptor novamente em um sinal digital.

Funcionamento

Funcionamento O sinal infravermelho tem um ângulo específico de trabalho Em dispositivos mais antigos: ângulo de 30° Nos mais modernos: ângulo tem aumentado para até 130°

Funcionamento

Funcionamento A comunicação é feita através do envio de pacotes de dados (FRAMES) seqüencialmente. Início da transmissão: 1 bit de start Depois, um byte de dados 1 bit de paridade 1 bit de parada, que marca o fim da comunicação

Funcionamento Comunicação pode ser Full-Duplex ou Half-Duplex Full-Duplex: permite envio e recebimento ao mesmo tempo Half-Duplex: apenas envia ou recebe de cada vez Em computadores configuração da porta é feita na BIOS. Necessita de software específico para a troca de dados (interface com o usuário).

Funcionamento

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Organização dos Dados SIR (Slow-Speed Infrared Mode – IrDA 1.0) MIR (Medium-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1) FIR (Fast-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1)

SIR (Slow-Speed Infrared Mode – IrDA 1.0) Velocidades: 9.6k a 115.2k Possui o mesmo formato da UART tradicional Cada bit é codificado antes de ser transmitido e decodificado depois de ser recebido ZERO é codificado como um pulso de IR, com duração de 1,6 ms que corresponde a 3/16 ciclo de bit UM é codificado como ausência de pulso IR

SIR (Slow-Speed Infrared Mode – IrDA 1.0)

MIR (Medium-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1) Velocidades: 0.576Mbps ou 1.152Mbps Apresenta dois start flags, seguidos por um frame de dados, um CRC (16 bits) e, por fim, um stop flag Utilização de Bit Stuffing para garantia de controle dos dados (A cada 5 bits 1’s consecutivos no frame de dados, um zero é adicionado)

MIR (Medium-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1)

FIR (Fast-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1) Velocidade: 4 Mbps Um frame inicia com Preamble, indicando início de pacote, seguido de um start flag, do frame com os dados e um stop flag. Entre o frame de dados e o stop flag é enviado um CRC de 32 bits Somente Half-Duplex

FIR (Fast-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1) Preamble Start Flag Frame Data CRC-32 Stop Flag

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Padrões de Dados (Obrigatórios e Opcionais) IrDA Infrared Link Access Protocol (IrLAP) IrDA Infrared Link Management Protocol (IrLMP) IrDA Transport Protocols (Tiny TP) IrDA Object Exchange Protocol (IrOBEX) IrTran-P (Infrared Transfer Picture) Specification

IrDA Infrared Link Access Protocol (IrLAP) Encapsula os frames, e impede o conflito em comunicações com múltiplos dispositivos Existe apenas um dispositivo primário, os outros são secundários Comunicação sempre Half-Duplex IrLAP descreve como os dispositivos devem estabelecer a conexão, encerrar a mesma e como as conexões serão distinguidas internamente.

IrDA Infrared Link Management Protocol (IrLMP) Através desse protocolo cada dispositivo faz com que os outros o reconheçam Detecta a presença de dispositivos que possuem serviços a oferecer e faz uma multiplexação entre as diferentes configurações dos mesmos

IrDA Transport Protocols (Tiny TP) Essa camada gerencia canais virtuais entre os dispositivos Pratica correções de erros (podem ocorrer perda de pacotes!!!) Divide os dados em pacotes E no receptor, desempacota os dados recebidos

IrDA Object Exchange Protocol (IrOBEX) Define o que um pacote deve conter a fim de que o mesmo seja enviado para os outros dispositivos corretamente.

IrTran-P (Infrared Transfer Picture) Specification Desenvolvido por grandes fabricantes de câmeras digitais Especifica como transferir figuras (imagens) usando uma interface infravermelha.

IrTran-P (Infrared Transfer Picture) Specification

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Padrões de Controle IrDA Control Physical Layer IrDA Control MAC IrDA Control LLC

IrDA Control Physical Layer Define velocidades de transmissão, comprimento de onda do infravermelho; Esquemas de modulação; Alcance e distância.

IrDA Control MAC Permite comunicação de até oito dispositivos IrDA em um único host; Garante tempo de resposta rápido

IrDA Control LLC Permite retransmissão de dados quando são detectados erros na transmissão

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Como desenvolver seu dispositivo IrDA Abaixo mostra-se uma configuração de circuito elétrico que pode ser utilizado na construção de um dispositivo IrDA. Este circuito proporciona uma velocidade de comunicação de até 38400 bps Controlado pela placa mãe através do dispositivo IrDA disponível nela.

Como desenvolver seu dispositivo IrDA

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Conclusão Resumindo as vantagens do padrão IrDA: - Implementação simples e barata; - consumo baixo de energia; - conexão ponto-a-ponto ou ponto-a-multiponto; - transferência de dados é eficiente e confiável.

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Referências Infrared: History of The IrDA Standard. http://www.faculty.iu-bremen.de/birk/lectures/PC101-2003/17bluetooth /bluetooth/irda.html#eigth Montando um Dispositivo de IRDA para seu Micro http://www.clubedohardware.com.br http://br-linux.org/noticias/Montando.Dispositivo.IRDA.Serial.Micro.pdf Material disponível na página da disciplina.

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